磁场的描述、磁场对电流的作用(必备基础点拨+高考考点集结+考点专训,含教师详解)

1、人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效磁场、磁感应强度和磁通量磁场、磁感应强度和磁通量记一记记一记 1磁场磁场 磁体与磁体之间，磁体与磁体与磁体之间，磁体与 之间，以及之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过通电导体与通电导体之间的相互作用是通过 发生发生的。的。通电导体通电导体磁场磁场人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 2磁感应强度磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的物理意义：描述磁场的 和和 。 (2)定义式：定义式：B (通电导体垂直于磁场通电导体垂直于磁场)。 (3)方向：小磁针方向：小磁针 时时

2、N极的指向。极的指向。 3磁通量磁通量 (1)概念：在磁感应强度为概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场的匀强磁场中，与磁场方向方向 的面积的面积S和和B的乘积。的乘积。 (2)公式：公式： 。 (3)单位：单位：1 Wb 。 强弱强弱方向方向静止静止垂直垂直BS1 Tm2人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效试一试试一试1下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()A电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零度为零B一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一

3、定为零处磁感应强度一定为零C表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值量的比值D表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值和电流乘积的比值人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效答案：答案：AC人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效磁感线和电流的磁场磁感线和

4、电流的磁场想一想想一想 如图如图811所示，一束带电粒子沿水平方向的所示，一束带电粒子沿水平方向的虚线飞过小磁针上方，并与小磁针方向平行，能使小虚线飞过小磁针上方，并与小磁针方向平行，能使小磁针磁针N极转向读者，那么这束带电粒子可能是如何运极转向读者，那么这束带电粒子可能是如何运动的？动的？图图811超链超链接接人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 提示提示带电粒子沿水平方向的虚线飞过小磁针带电粒子沿水平方向的虚线飞过小磁针上方，并与小磁针方向平行，能使小磁针上方，并与小磁针方向平行，能使小磁针N极转向读极转向读者。可知电流的磁场在小磁针所在处是垂直于纸

5、面指者。可知电流的磁场在小磁针所在处是垂直于纸面指向读者的。向读者的。 依据安培定则可得，电流的方向水平向左。因此，依据安培定则可得，电流的方向水平向左。因此，如果这束带电粒子是正离子，则向左飞行；如果是负如果这束带电粒子是正离子，则向左飞行；如果是负离子，则向右飞行。离子，则向右飞行。人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效记一记记一记 1磁感线磁感线 (1)磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各点的线上各点的 方向跟这点的磁感应强度方向一致。方向跟这点的磁感应强度方向一致。 (2)条形磁铁和蹄形磁铁的磁

6、场磁感线分布，如图条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布，如图812所示。所示。切线切线图图812人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 2.地磁场地磁场 (1)地磁场的地磁场的N极在地理极在地理 附近，地磁场的附近，地磁场的S极极在地理在地理 附近，磁感线分布如图附近，磁感线分布如图813所示。所示。南极南极北极北极图图813 (2)地磁场地磁场B的水平分量的水平分量(Bx)总是从地理南极指向地理总是从地理南极指向地理北极，而竖直分量北极，而竖直分量(By)，在南半球垂直地面向上，在北半，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。赤道处的地磁场沿水平方向，

7、指向北。球垂直地面向下。赤道处的地磁场沿水平方向，指向北。人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效3电流的磁场电流的磁场直线电流的磁场直线电流的磁场 通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场 环形电流的磁场环形电流的磁场特特点点无磁极、非匀强无磁极、非匀强且距导线越远处且距导线越远处磁场磁场 _与条形磁铁的磁场与条形磁铁的磁场相似，管内为相似，管内为_磁场且磁场磁场且磁场 ，管外为非匀强磁场管外为非匀强磁场环形电流的两侧环形电流的两侧是是N极和极和S极，极，且离圆环中心越且离圆环中心越远，磁场远，磁场_越弱越弱匀强匀强最强最强越弱越弱人教版物理人教版物理必备知识要打

8、牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效横截面图横截面图立体图立体图安培定则安培定则环形电流的环形电流的磁场磁场通电螺线管通电螺线管的磁场的磁场直线电流的直线电流的磁场磁场人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效试一试试一试2.磁场中某区域的磁感线如图磁场中某区域的磁感线如图814所示，所示，则则 ()Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，两处的磁感应强度的大小不等，BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC同一通电导线放在同一通电导线放在a处受力一定比放在处受力一定比放在b处受力大处受力大D同一通电导线放在同一通电

9、导线放在a处受力一定比放在处受力一定比放在b处受力小处受力小解析：在磁场中，磁感线疏密表示磁场的强弱，故解析：在磁场中，磁感线疏密表示磁场的强弱，故BaBb，选项，选项B正确，正确，A错误；同一通电导线如果都垂直放错误；同一通电导线如果都垂直放入磁场中，则在入磁场中，则在a处受力一定比处受力一定比b处受力小，但如果导线处受力小，但如果导线与磁场平行放置，受力均为与磁场平行放置，受力均为0，故，故C、D均错误。均错误。答案：答案：B图图814人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效磁场对电流的作用磁场对电流的作用安培力安培力想一想想一想 通电导线处在磁场中，导

10、线一定受安培力吗？安通电导线处在磁场中，导线一定受安培力吗？安培力的方向怎样判定？培力的方向怎样判定？ 提示提示不一定。利用左手定则判断。不一定。利用左手定则判断。人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效记一记记一记 1安培力的方向安培力的方向 (1)左手定则：伸开左手，让拇指与其余四个手左手定则：伸开左手，让拇指与其余四个手指指 ，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向掌心进入，并使四指指向 的方向，这时的方向，这时 所所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。指的方向就是通电导线在磁场中

11、所受安培力的方向。 (2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相相 ，异向电流互相，异向电流互相 。垂直垂直电流电流拇指拇指吸引吸引排斥排斥人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 2安培力的大小安培力的大小 当磁感应强度当磁感应强度B的方向与导线方向成的方向与导线方向成角时，角时，F ，这是一般情况下的安培力的表达式，以，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：下是两种特殊情况： (1)当磁场与电流当磁场与电流 时，安培力最大，时，安培力最大，Fmax 。 (2)当磁场与电流当磁场与电流 时，安培力等

12、于零。时，安培力等于零。ILBsin 垂直垂直ILB平行平行人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效试一试试一试3(2013渭南质检渭南质检)如图如图815所示，长方形所示，长方形线框线框abcd通有电流通有电流I，放在直线电流，放在直线电流I附近，附近，以下关于线框四个边受到安培力的说法正以下关于线框四个边受到安培力的说法正确的是确的是 ()A线框只有两个边受力，合力向左线框只有两个边受力，合力向左B线框只有两个边受力，合力向右线框只有两个边受力，合力向右C线框四个边都受力，合力向左线框四个边都受力，合力向左D线框四个边都受力，合力向右线框四个边都受力，合

13、力向右图图815人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效解析：利用左手定则可判断出线框四个边都受力，由于解析：利用左手定则可判断出线框四个边都受力，由于左侧边所在处磁感应强度最大，所以合力向左，选项左侧边所在处磁感应强度最大，所以合力向左，选项C正确。正确。答案：答案：C人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效安培定则的应用安培定则的应用 1.安培定则的应用安培定则的应用 在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清应分清“因因”和和“果果”。大拇指大拇指四指四指环形电流的

14、磁场环形电流的磁场四指四指大拇指大拇指直线电流的磁场直线电流的磁场结果结果(磁场绕向磁场绕向)原因原因(电流方向电流方向)人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 2磁场的叠加磁场的叠加 磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解。利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解。人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 例例1(2012全国高考全国高考)如图如图816所示，两根互相平行的长直导线过纸面所示，两根互相平行的长直导线过纸面上

15、的上的M、N两点，且与纸面垂直，导线两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在在M、N的连线上，的连线上，O为为MN的中点，的中点，c、d位于位于MN的中垂线上，且的中垂线上，且a、b、c、d到到O点点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是的是 ()图图816人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效AO点处的磁感应强度为零点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感

16、应强度大小相等，方向相同两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同两点处磁感应强度的方向不同尝试解题尝试解题由安培定则可知，两导线在由安培定则可知，两导线在O点产生的磁场均竖直向点产生的磁场均竖直向下，合磁感应强度一定不为零，选项下，合磁感应强度一定不为零，选项A错；由安培定则，错；由安培定则，两导线在两导线在a、b两处产生的磁场方向均竖直向下，由于对称两处产生的磁场方向均竖直向下，由于对称人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效性，电流性，电流M在在a处产生磁场的磁感应强度等于电流处产生磁场的磁感应强度等于电流N在在b处产生磁场

17、的磁感应强度，同时电流处产生磁场的磁感应强度，同时电流M在在b处产生磁场处产生磁场的磁感应强度等于电流的磁感应强度等于电流N在在a处产生磁场的磁感应强度，处产生磁场的磁感应强度，所以所以a、b两处磁感应强度大小相等方向相同，选项两处磁感应强度大小相等方向相同，选项B错；错；根据安培定则，两导线在根据安培定则，两导线在c、d两处产生的磁场垂直两处产生的磁场垂直c、d两点与导线连线方向向下，且产生的磁场的磁感应强度两点与导线连线方向向下，且产生的磁场的磁感应强度相等，由平行四边形定则可知，相等，由平行四边形定则可知，c、d两点处的磁感应强两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，选项度大小相等，方向相

18、同，选项C正确；正确；a、c两处磁感应两处磁感应强度的方向均竖直向下，选项强度的方向均竖直向下，选项D错。错。 答案答案C人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 本题考查磁场的叠加和安培定则的应用，解决此类本题考查磁场的叠加和安培定则的应用，解决此类问题应注意以下几点：问题应注意以下几点： (1)根据安培定则确定通电导线周围磁感线的方向。根据安培定则确定通电导线周围磁感线的方向。 (2)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。切线方向。 (3)磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加磁感应强度是矢量

19、，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁时，合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和。感应强度的矢量和。人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效安培力作用下通电导体的运动方向的判定安培力作用下通电导体的运动方向的判定 (1)判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动

20、方向或运动趋势的方向。现对五种常用的方法体的运动方向或运动趋势的方向。现对五种常用的方法列表如下：列表如下：把整段弯曲导线分为多段直线电流元，先用左把整段弯曲导线分为多段直线电流元，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向方向电流电流元法元法人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电电流互相

21、吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势结论结论法法环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立。等效后再确磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立。等效后再确定相互作用情况定相互作用情况等效等效法法特殊位特殊位置法置法 通电导线转动到某个便于分析的特殊位置时，判断其通电导线转动到某个便于分析的特殊位置时，判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向所受安培力的方向，从而确定其运动方向 转换转换研究研究对象对象法法 定性分析磁

22、体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向力，从而确定磁体所受合力及运动方向 人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 (2)在应用左手定则判定安培力方向时，磁感线方在应用左手定则判定安培力方向时，磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和

23、电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面。电流方向决定的平面。人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效图图817 例例2如图如图817所示，把一所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流动，当导线通入图示方向电流I时，导时，导线的运动情况是线的运动情况是(从上往下看从上往下看)() A顺时针方向转动，同时下降顺时针方向转动，同时下降 B顺时针方向转动，同时上升顺时针方向

24、转动，同时上升 C逆时针方向转动，同时下降逆时针方向转动，同时下降 D逆时针方向转动，同时上升逆时针方向转动，同时上升人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 审题指导审题指导 先明确常见磁场的磁感线分布情况，然后取先明确常见磁场的磁感线分布情况，然后取“电流电流元元”，用左手定则判定其受力方向，特别注意电流旋转，用左手定则判定其受力方向，特别注意电流旋转后，有了垂直于纸面的分量而导致向下受力。后，有了垂直于纸面的分量而导致向下受力。 尝试解题尝试解题 (1)电流元法电流元法 如图所示，把直线电流等效为如图所示，把直线电流等效为AO、OO、OB三段三段(OO

25、段极短段极短)电流元，由于电流元，由于OO段电流方向与该处磁场方向平行，所段电流方向与该处磁场方向平行，所人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效以不受安培力作用；以不受安培力作用；AO段电流元所在处的磁场方向倾段电流元所在处的磁场方向倾斜向上，根据左手定则可知其所受安培力方向垂直于纸斜向上，根据左手定则可知其所受安培力方向垂直于纸面向外；面向外；OB段电流元所在处的磁场方向倾斜向下，同段电流元所在处的磁场方向倾斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直于纸面向里。综上可知导理可知其所受安培力方向垂直于纸面向里。综上可知导线将以线将以OO段为轴顺时针转动段为轴顺时

26、针转动(俯视俯视)。 (2)特殊位置法特殊位置法 把导线转过把导线转过90的特殊位置来分析，根据左手定的特殊位置来分析，根据左手定则判得安培力方向向下，故导线在顺时针转动的同时向则判得安培力方向向下，故导线在顺时针转动的同时向下运动。下运动。 综上所述，选项综上所述，选项A正确。正确。答案答案A人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 1.安培力的大小安培力的大小 安培力常用公式安培力常用公式FBIL，要求两两，要求两两垂直，应用时要满足：垂直，应用时要满足： (1)B与与L垂直；垂直； (2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度。如是有效长度，即垂直磁

27、感应强度方向的长度。如弯曲导线的有效长度弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度等于两端点所连直线的长度(如图如图818所示所示)，相应的电流方向沿，相应的电流方向沿L由始端流向末端。因为由始端流向末端。因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零。通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零。与安培力有关的力学综合问题与安培力有关的力学综合问题图图818人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 2通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思通电导线在磁场中的

28、平衡和加速问题的分析思路路 (1)选定研究对象；选定研究对象； (2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意F安安B、F安安I； (3)列平衡方程或牛顿第二定律的方程式进行求解。列平衡方程或牛顿第二定律的方程式进行求解。 人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 3安培力做功的特点和实质安培力做功的特点和实质 (1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关。功与路径无关。 (

29、2)安培力做功的实质：起能量转化的作用。安培力做功的实质：起能量转化的作用。 安培力做正功：是将电源的能量传递给通电导线安培力做正功：是将电源的能量传递给通电导线后转化为导线的动能或转化为其他形式的能。后转化为导线的动能或转化为其他形式的能。 安培力做负功：是将其他形式的能转化为电能后安培力做负功：是将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能。储存起来或转化为其他形式的能。人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效图图819 例例3如图如图819所示，光滑的所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心

30、。两金属轨道之间的宽点为圆弧的圆心。两金属轨道之间的宽度为度为0.5 m，匀强磁场方向如图所示，大，匀强磁场方向如图所示，大小为小为0.5 T。质量为。质量为0.05 kg、长为、长为0.5 m的金属细杆置于的金属细杆置于金属轨道上的金属轨道上的M点。当在金属细杆内通以电流强度为点。当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动。已知动。已知MNOP1 m，则，则 ()人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 A金属细杆开始运动时的加速度大小为金属细杆开始运动时的加速度大小为5

31、 m/s2 B金属细杆运动到金属细杆运动到P点时的速度大小为点时的速度大小为5 m/s C金属细杆运动到金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为点时的向心加速度大小为10 m/s2 D金属细杆运动到金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力点时对每一条轨道的作用力大小为大小为0.75 N人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效答案答案D人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 典例典例(2012泉州模拟泉州模拟)如图如图8110所示，两平行金属导轨间的

32、距离所示，两平行金属导轨间的距离L0.40 m，金属导轨所在的平面与水平，金属导轨所在的平面与水平面夹角面夹角37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B0.50 T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属图图8110超链超链接接人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效导轨的一端接有电动势导轨的一端接有电动势E4.5 V、内阻、内阻r0.50 的直的直流电源。现把一个质量流电源。现把一个质量m0.04 kg的导体棒的导体棒ab放在金放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直属

33、导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R02.5 ，金属导轨电阻不计，金属导轨电阻不计，g取取10 m/s2。已知。已知sin 370.60，cos 370.80，求：，求： (1)通过导体棒的电流；通过导体棒的电流； (2)导体棒受到的安培力的大小；导体棒受到的安培力的大小； (3)导体棒受到的摩擦力。导体棒受到的摩擦力。人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效在三维空间对物体受力分析时，无法准确画出其在三维空间对物体受力分析时，无法准确画出其受力情况，在解决

34、此类问题时，可将三维立体图受力情况，在解决此类问题时，可将三维立体图转化为二维平面图，即通过画俯视图、剖面图或转化为二维平面图，即通过画俯视图、剖面图或侧视图等，可较清晰地明确物体受力情况，画出侧视图等，可较清晰地明确物体受力情况，画出受力分析图受力分析图思路思路立现立现立体图立体图平面图平面图转换转换对象对象人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效(2)导体棒受到的安培力：导体棒受到的安培力：F安安BIL0.3 N。人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 (3)导体棒所受重力沿导轨所在导体棒所受重力沿导轨所在平面向下的

35、分力平面向下的分力F1mgsin 370.24 N，由于，由于F1小于安培力，故导小于安培力，故导体棒受沿导轨所在平面向下的摩擦体棒受沿导轨所在平面向下的摩擦力力Ff，如图，如图8111所示，根据共所示，根据共点力平衡条件点力平衡条件mgsin 37FfF安安，解得：，解得：Ff0.06 N。 答案答案(1)1.5 A(2)0.3 N(3)0.06 N，方向沿，方向沿导轨向下导轨向下图图8111人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 题后悟道题后悟道解决此类问题，首先将此立体图转化解决此类问题，首先将此立体图转化为平面图为平面图(剖面图剖面图)，金属杆用圆

36、代替，电流方向用，金属杆用圆代替，电流方向用“”与与“”表示，然后画出磁场方向，分析物体的受力，画表示，然后画出磁场方向，分析物体的受力，画出物体受力的平面图，列方程求解。出物体受力的平面图，列方程求解。人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效 (2013苏州联考苏州联考)如图如图8112所示，质所示，质量为量为m、长为、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂的直导线用两绝缘细线悬挂于于O、O，并处于匀强磁场中。当导线中通，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿以沿x正方向的电流正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为方向夹角为

37、，则磁感应强度方向和大小可能为，则磁感应强度方向和大小可能为 ()图图8112人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效答案：答案：BC人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效随堂巩固落实随堂巩固落实1(2011新课标全国卷新课标全国卷)为了解释地球的磁性，为了解释地球的磁性，19世纪世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流流I引起的。图引起的。图8113中，正确表示安培假设中环中，正确表示安培假设中环形电流方向的是形电流方向的是 ()图图8113人教版物理人教版物理必备

38、知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效解析：由日常知识可知，地球的南极为磁场的解析：由日常知识可知，地球的南极为磁场的N极，由极，由右手螺旋定则可知，电流方向如图右手螺旋定则可知，电流方向如图B，故选项，故选项B正确。正确。答案：答案：B人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效2(2012上海模拟上海模拟)如图如图8114所示，所示，电流从电流从A点分两路通过对称的半圆支点分两路通过对称的半圆支路汇合于路汇合于B点，在圆环中心点，在圆环中心O处的磁处的磁感应强度感应强度 ()A方向垂直于纸面向外方向垂直于纸面向外B方向垂直于纸面向里方向垂直于纸

39、面向里C大小为零大小为零D无法确定无法确定解析：根据对称性，由安培定则可判断出在圆环中解析：根据对称性，由安培定则可判断出在圆环中心心O处的磁感应强度大小为零，选项处的磁感应强度大小为零，选项C正确。正确。答案：答案：C图图8114人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效3(2012黄冈期末黄冈期末)如图如图8115所示，在所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为N1，现，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂在磁铁左上方位置固定一导

40、体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N2，则，则以下说法正确的是以下说法正确的是 ()A弹簧长度将变长弹簧长度将变长B弹簧长度将变短弹簧长度将变短CN1N2DN1N2，选项，选项B、C正确。正确。答案：答案：BC人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效图图81164(2012北京西城期末北京西城期末)如图如图8116所所示，示，A、B、C是等边三角形的三个顶是等边三角形的三个顶点，点，O是是A、B连线的中点。以连线的中点。以O为坐为坐标原点，标原点，A、B连线为连线为x轴，轴，O、C连线连线为

41、为y轴，建立坐标系。过轴，建立坐标系。过A、B、C、O四个点各有一四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流。则过方向向里的电流。则过O点的通电直导线所受安培点的通电直导线所受安培力的方向为力的方向为 ()人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效A沿沿y轴正方向轴正方向B沿沿y轴负方向轴负方向C沿沿x轴正方向轴正方向 D沿沿x轴负方向轴负方向解析：由安培定则和对称性可知，解析：由安培定则和对称性可知，A、B在在O点产生的点产生的磁场大小相等方向相反，抵消；磁场大小相等方向相反，抵消；C在

42、在O点产生的磁场方点产生的磁场方向沿向沿x轴负方向，由左手定则可知，过轴负方向，由左手定则可知，过O点的通电直导点的通电直导线所受安培力的方向为沿线所受安培力的方向为沿y轴正方向，选项轴正方向，选项A正确。正确。答案：答案：A人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效5(2013杭州模拟杭州模拟)如图如图8117所示，所示，两根间距为两根间距为d的平行光滑金属导轨间的平行光滑金属导轨间接有电源接有电源E，内阻不计，导轨平面与，内阻不计，导轨平面与水平面间的夹角水平面间的夹角30。金属杆。金属杆ab垂直导轨放置，垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁

43、感应强度导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆时，金属杆ab刚好处于静止状态。要使金属杆能沿刚好处于静止状态。要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是导轨向上运动，可以采取的措施是 () 图图8117人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效A增大磁感应强度增大磁感应强度BB调节滑动变阻器使电流减小调节滑动变阻器使电流减小C增大导轨平面与水平面间的夹角增大导轨平面与水平面间的夹角D将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变将电源正负极对调使金属杆中的电流方向

44、改变答案：答案：A课时跟踪检测课时跟踪检测见见“课时跟踪课时跟踪检测（二十九）检测（二十九）”人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效1(2012河北期末河北期末)电子做近核运动的时候，产电子做近核运动的时候，产生了垂直于相对运动方向的磁场。如图生了垂直于相对运动方向的磁场。如图1所所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以分布情况，以O点点(图中白点图中白点)为坐标原点，沿为坐标原点，沿z轴正方轴正方向磁感应强度大小的变化最有可能为向磁感应强度大小的变化最有可能为 ()（给有能力的学生加餐）（给有能力的学生加餐）

45、图图1图图2人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效解析：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线。解析：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线。其疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越其疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，沿强，沿z轴正方向磁感线由密到疏再到密，即磁感应强轴正方向磁感线由密到疏再到密，即磁感应强度由大到小再到大，只有度由大到小再到大，只有C正确。正确。答案：答案：C人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效2.如图如图3所示，两根相互平行的长直导所示，两根相互平行的长直导线分别通

46、有方向相反的电流线分别通有方向相反的电流I1和和I2，且且I1I2；a、b、c、d为导线某一横为导线某一横截面所在平面内的四点，且截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；与两导线共面；b点在两导线之间，点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直。的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是磁感应强度可能为零的点是 ()Aa点点 Bb点点Cc点点 Dd点点图图3人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效解析：根据安培定则可知解析：根据安培定则可知I1和和I2电流分别在电流分别在a处产生的磁场方处产生的磁场方向为垂直向为垂直ac连线向上和向下，由

47、于连线向上和向下，由于I1I2，且，且I1电流与电流与a点的距点的距离比离比I2电流与电流与a点距离要小，故点距离要小，故B1aB2a，则，则a处磁感应强度不处磁感应强度不可能为零，可能为零，A错；两电流在错；两电流在b处产生的磁场方向均垂直处产生的磁场方向均垂直ac连线连线向下，故向下，故B错；错；I1和和I2电流分别在电流分别在c处产生的磁场方向为垂直处产生的磁场方向为垂直ac连线向下和向上，且连线向下和向上，且I1电流与电流与c点的距离比点的距离比I2电流与电流与c点距离要点距离要大，故大，故B1c与与B2c有可能等大反向，有可能等大反向，C对；两电流在对；两电流在d处产生的处产生的磁场

48、方向一定成某一夹角，且夹角一定不为磁场方向一定成某一夹角，且夹角一定不为180，D错。错。答案：答案：C人教版物理人教版物理必备知识要打牢高频考点要通关学科特色要挖掘解题训练要高效3.如图如图4所示，两个完全相同且相互绝缘、正交所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环，可沿轴线的金属环，可沿轴线OO自由转动，现通以自由转动，现通以图示方向电流，沿图示方向电流，沿OO看去会发现看去会发现()AA环、环、B环均不转动环均不转动BA环将逆时针转动，环将逆时针转动，B环也逆时针转动，两环相对不动环也逆时针转动，两环相对不动CA环将顺时针转动，环将顺时针转动，B环也顺时针转动，两环相对不动环也顺时针转动，两环相对不动DA环将顺时针转动，环将顺时针转动，B环将逆时针转动，两者吸引靠拢环将逆时针转动，两者吸引靠拢解析：由于两环均可以自由转动，电流方向要趋于相同，解析：由于两环均可以自由转动，电流方向要趋于相同，因此因此A环顺时针转动，环顺时针转动，B环逆时针转动，而且尽